重金属Cr是工业生产中所必需的原材料,而生产过程中产生的含Cr废水和废渣已成为影响水土环境的一个重要因素,寻找一种廉价易得的针对Cr的新型环保修复材料极为关键。本次研究以毛竹和木棉为原材料,利用高温管式气氛炉在氮气的保护下分别在400℃、550℃和700℃热解得到毛竹生物炭和木棉生物炭。借助SEM、BET、FTIR、XPS、XRD等表征手段分析两种生物炭的性质差异。研究两种生物炭对水体中Cr(Ⅵ)的吸附效果、影响因素及作用机制。初步探索木棉BC400的添加对Cr污染沉积物的修复作用。结果表明:(1)热解温度对毛竹生物炭的理化性质与吸附效果影响较大,而对木棉生物炭影响较小。毛竹生物炭呈多孔管状,热解温度越高,其管状通道微孔结构越明显,木棉生物炭则均为纤维状。两种生物炭均无固形态,生物炭表面均存在一定数量的含氧官能团,且热解温度越高,官能团种类和数量越少,芳香化程度越高。吸附后的两种生物炭表面发现Cr的存在。(2)同等条件下各生物炭吸附能力大小:木棉BC400>木棉BC550>木棉BC700>毛竹BC700>毛竹BC550>毛竹BC400,木棉BC400对Cr(Ⅵ)最大吸附容量为28.93mg/kg。(3)毛竹生物炭和木棉生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附更符合准二级吸附动力学方程,对Weber-Morris颗粒内扩散模型也有较好的拟合度。两种生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附均更符合Langmiur吸附等温模型方程,属于单分子层吸附。生物炭投加越多,溶液pH越低,Cr(Ⅵ)的去除效果越佳。水体中Na~+含量对两种生物炭吸附效果影响很小。木棉生物炭具有较好的解析再吸附能力,毛竹生物炭吸附后的稳定性较好,不易重新释放。(4)两种生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附机制存在一些差异。木棉生物炭的机制是氧化还原、静电引力及表面含氧官能团的络合和氢键结合协同作用,其中以氧化还原作用为主要机制。毛竹BC400与毛竹BC550是物理吸附、矿物沉淀、氧化还原、和氢键联合作用,其中以物理吸附和矿物沉淀为主。表面络合反应也是毛竹BC700对Cr(Ⅵ)的吸附的一个重要机制。(5)在实验室模拟含Cr污染沉积物,投入木棉BC400对沉积物中Cr含量具有一定削减作用,为生物炭对重金属污染沉积物修复的研究提供一定基础。